手眼系统配置
在视觉引导机器人系统中,相机的安装方式有两种不同的标准配置:眼在手外( eye-to-hand)和眼在手上(eye-in-hand)。
此配置是将相机稳固地安装在机器人的末端执行器上,并跟随机器人一起移动。最常见的安装方式是将相机固定在工具法兰或工具上。
该系统的优势在于其灵活性。如果需要更大的 FOV ,机器人可以后退并从远处进行成像。从多个视角对物体进行成像能够构建更完整的 3D 模型(甚至可能是完整的 360 度模型)。此外,它还可以改变相机的视角,从不同的角度进行观察。该系统配置的另一个优势是,避免了由机器人本身可能造成的物体遮挡问题。
这种配置的一个缺点是必须通过仔细控制机器人的加速度来避免碰撞。这是为了避免损坏工作环境、相机或机器人。手臂安装的另一个缺点是,当机器人不在可成像的位置时,相机无法用于图像采集,例如,当机器人在交付已拾取的零件时。此外,机器人必须在相机捕获3D图像之前停止移动并保持稳定。最后,相机的重量减少了机器人用于安装夹具和抓取物体的有效负载。
这种配置的系统在机器人单元中有一个固定安装的相机,用于观察机器人的工作空间。
该系统配置的优点是由于相机距离机器人的拾取工作区域相对较远,因此机器人不太可能与之发生碰撞。该系统配置的另一个好处是,可以在机器人移动的同时执行图像采集,这意味着可能会缩短循环时间。
缺点在于,机械臂在物体和相机之间移动时可能会遮挡物体的视野,从而影响循环时间。为了避免这种情况,需要采用智能运动规划并同步机器人运动和图像采集,但这并非易事。此外,由于相机是固定的,视角也保持不变,因此该系统的灵活性较差。这意味着无法更改 FOV ,也无法在需要时提高图像测量的精度。最后,在构建机器人工作站方面也需要额外的工作量,因为需要搭建用于安装相机的机械结构。
我们在本篇教程介绍了系统配置,接下来我们将确定 手眼标定的问题.